Amostras de hidróxidos de dupla camada (HDC), ou "sulfate green rust" (GR2), contendo Ni foram preparadas utilizando-se sulfatos de Ni(II), Fe(II) e Fe(III) e analisadas por difração de raios X. O Ni está incorporado na estrutura do GR2 e forma um sólido entre GR2 e um HDC contendo Ni(II)-Fe(III). Há correlação entre os valores de "a" da célula unitária e os da fração de Ni(II) incorporado na estrutura do Ni(II)-GR2. Desde que haja forte evidência de que a razão entre os cátions divalente/trivalente no GR2 seja igual a 2, é possível, a princípio, determinar a extensão da substituição do cátion divalente por Fe(II) no GR2 a partir dos valores de "a" da célula unitária do cristal. Sob o efeito da oxidação, é formada uma mistura de minerais, porém a estrutura do HDC não é alterada se pelo menos 20 % dos cátions divalentes na solução inicial forem de Ni(II). Isso parece indicar que o Ni(II) está incorporado à estrutura estável do HDC, o que é importante por duas razões: para entender a formação dos HDC, os quais são trocadores aniônicos em condições naturais no meio ambiente; e para entender o destino dos metais de transição no ambiente, particularmente na presença de compostos de Fe na forma reduzida.

Ni(II)-Fe(II)-Fe(III) layered double hydroxides (LDH) or Ni-containing sulfate green rust (GR2) samples were prepared from Ni(II), Fe(II) and Fe(III) sulfate salts and analyzed with X ray diffraction. Nickel is readily incorporated in the GR2 structure and forms a solid solution between GR2 and a Ni(II)-Fe(III) LDH. There is a correlation between the unit cell a-value and the fraction of Ni(II) incorporated into the Ni(II)-GR2 structure. Since there is strong evidence that the divalent/trivalent cation ratio in GR2 is fixed at 2, it is possible in principle to determine the extent of divalent cation substitution for Fe(II) in GR2 from the unit cell a-value. Oxidation forms a mixture of minerals but the LDH structure is retained if at least 20 % of the divalent cations in the initial solution are Ni(II). It appears that Ni(II) is incorporated in a stable LDH structure. This may be important for two reasons, first for understanding the formation of LDHs, which are anion exchangers, in the natural environment. Secondly, this is important for understanding the fate of transition metals in the environment, particularly in the presence of reduced Fe compounds.

Com objetivo de investigar a eficiência do "sulfate green rust" (GR2) na remoção de Ni da solução, amostras de GR2 foram sintetizadas em laboratório sob condições controladas. Algumas amostras de GR2 foram sintetizadas pela precipitação de sais de Fe(II) e de Fe(III); outras amostras, pela co-precipitação de sais de Ni(II), Fe(II) e de Fe(III); e em outras amostras, o sulfato de Ni(II) foi adicionado às amostras GR2 pré-formadas. Após caracterização inicial, por difração de raios X, todas as amostras ficaram expostas ao ar atmosférico durante 45 dias, a fim de se avaliar o papel do Ni na transformação delas. Após esse período, a difração de raios X das amostras foi repetida. Os resultados mostraram que Ni-GR2 preparado por co-precipitação é isomórfico do GR2, estando o íon Ni na estrutura cristalina deste. Fe(II) não foi substituído por Ni(II) na estrutura cristalina de GR2 formado a priori. Talvez o íon Ni tenha sido adsorvido na superfície do GR2. O sulfato "green rust" é eficiente para remover Ni do ambiente somente por co-precipitação.

In order to investigate the efficiency of sulfate green rust (GR2) to remove Ni from solution, GR2 samples were synthesized under controlled laboratory conditions. Some GR2 samples were synthesized from Fe(II) and Fe(III) sulfate salts by precipitation. Other samples were prepared by coprecipitation, of Ni(II), Fe(II) and Fe(III) sulfate salts, i.e., in the presence of Ni. In another sample, Ni(II) sulfate salt was added to pre-formed GR2. After an initial X-ray diffraction (XRD) characterization all samples were exposed to ambient air in order to understand the role of Ni in the transformation of the GR2 samples. XRD was repeated after 45 days. The results showed that Nious GR2 prepared by coprecipitation is isomorphous to Ni-free GR2, i.e. Ni is incorporated into the crystalline structure. Fe(II) was not replaced by Ni(II) in the crystalline structure of GR2 formed prior to exposure to solution-phase Ni. This suggests Ni was adsorbed to the GR2 surface. Sulfate green rust is more efficient in removing Ni from the environment by coprecipitation.